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lavoro:
RISTRUTTURAZIONE EDILIZIA CON ADEGUAMENTO SISMICO
PER CAMBIO DI DESTINAZIONE D’USO DI PARTE
DEI MAGAZZINI COMUNALI PER LA REALIZZAZIONE
DI UN IMPIANTO SPORTIVO DI ATLETICA LEGGERA
MURO DI CONTENIMENTO IN C.A. PISTA ATLETICA
luogo:
PROVINCIA DI REGGIO EMILIA
COMUNE DI RUBIERA
Via Della Chiusa, 2/A - 42048 Riubiera (RE)
data:
Gennaio 2018
contenuto:
RELAZIONE TECNICA ESPLICATIVA
RELAZIONE DI CALCOLO INTERVENTO PRIVO DI RILEVANZA PER LA PUBBLICA INCOLUMITA’ AI FINI SISMICI
AI SENSI DELLA DGR 2272/2016
committente:
COMUNE DI RUBIERA
Via Emilia, 5
42048 Rubiera (RE)
tecnico:
PROGETTISTA STRUTTURALE
PAOLO DELMONTE Ingegnere
Via Franchini, 4/D
42027 Montecchio (RE)
COLLABORATORE
RITA PARISOLI Ingegnere
A
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INDICE
1 ILLUSTRAZIONE SINTETICA DEGLI ELEMENTI ESSENZIALI DEL PROGETTO STRUTTURALE ............................................ 3 A. DESCRIZIONE DEL CONTESTO AMBIENTALE .............................................................................................................. 3 B. DESCRIZIONE DELLA STRUTTURA .............................................................................................................................. 3 C. NORME DI RIFERIMENTO COGENTI ........................................................................................................................... 4 D. AZIONI DI PROGETTO SULLA COSTRUZIONE ............................................................................................................. 5 E. DESCRIZIONE DEI MATERIALI ................................................................................................................................... 13 F. CRITERI DI PROGETTAZIONE E DI MODELLAZIONE .................................................................................................. 13 G. COMBINAZIONI DELLE AZIONI................................................................................................................................. 14 H. METODO DI ANALISI ................................................................................................................................................ 14 I. CRITERI DI VERIFICA AGLI S.L. INDAGATI IN PRESENZA DI AZIONE SISMICA ........................................................... 14 J. RISULTATI DELL’ANALISI ........................................................................................................................................... 15
J.1 SINTESI DELLE VERIFICHE DI SICUREZZA .............................................................................................................. 15 J.2 GIUDIZIO MOTIVATO DI ACCETTABILITA’ DEI RISULTATI .................................................................................... 33
K. CODICE DI CALCOLO ................................................................................................................................................. 33
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1 ILLUSTRAZIONE SINTETICA DEGLI ELEMENTI ESSENZIALI DEL PROGETTO STRUTTURALE
A. DESCRIZIONE DEL CONTESTO AMBIENTALE
La presente relazione si riferisce alla realizzazione di pista di atletica da costruirsi lungo il fronte Nord del
fabbricato “Magazzini Comunali” di proprietà comunale, ubicato in via Della Chiusa n° 2/A a Rubiera (RE).
Identificativi catastali: foglio 27, mappale 186 sub 1-2 - Comune di Rubiera
Coordinate
Longitudine 10°,77928 E
Latitudine 44°,64396 N
H s.l.m. 53 metri
Figura 1 UBICAZIONE INTERVENTO
B. DESCRIZIONE DELLA STRUTTURA
L’intervento in oggetto consiste nella realizzazione, in corrispondenza del fronte Nord del fabbricato, della
nuova pista di atletica per uno sviluppo in pianta pari a 29.30 m di lunghezza per 6.05 m d larghezza.
Lungo il perimetro della pista stessa, a contenimento della massicciata di sottofondo, è in progetto la
realizzazione di muri di contenimento in c.a., progettati per un’altezza massima del terreno di monte pari a
0.80 m. La ciabatta e la mensola dei suddetti muri hanno spessore rispettivamente pari 0.30 m e 0.25 m
mentre la base è pari a 0.80 m.
Si ritiene pertanto corretto considerare l’intervento, ai sensi dell’elenco A dell’allegato 1 della Delibera di
Giunta Regionale Emilia-Romagna n. 2272/2016, privo di rilevanza per la pubblica incolumità ai fini
sismici, in quanto ricadente al punto A.2.1.a “Opere di sostegno in genere (muri in c.a., gabbionate, muri
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cellulari, terre rinforzate), di altezza fuori terra <= 1,50m, con inclinazione media del terrapieno
sull’orizzontale <=15° o per le quali non siano presenti carichi permanenti direttamente agenti sul cuneo di
spinta. (L0)”
Nella fase di ricerca documentale eseguita in sede di valutazione della sicurezza del fabbricato esistente, è
stato possibile reperire tramite l’Amministrazione Comunale una relazione geologica commissionata al
Dott. Geol. Giorgio Gasparini, in occasione della realizzazione di un fabbricato in un lotto adiacente a quello
dei magazzini oggetto di verifica. Sono state eseguite due penetrometrie statiche che permettono di
ricavare le le caratteristiche geo-meccaniche dei terreni in esame.
Al di sotto del terreno agrario, si mette in evidenza la presenza di limi argillosi ed argille limose; è stata
rilevata la presenza di acque libere ad una profondità di circa 4 m dal piano campagna.
E’ stato condotto inoltre uno stendimento sismico, con tecnica MASW, che ha fissato per il suolo in esame
una Categoria C “Depositi di terreni a grana grossa mediamente addensati o terreni a grana fina
mediamente consistenti”, avendo misurato una velocità Vs30 pari a 237 m/s.
Al fine di condurre le verifiche di carattere geotecnico in condizioni drenate, è stata chiesta al Dott. Geol.
Giorgio Gasparini un’integrazione alle suddette indagini. In tale ambito sono stati forniti i seguenti
parametri geotecnici:
ϕ’ = 32.35°
c’= 16.3 KPa
γt = 1850 daN/m3
C. NORME DI RIFERIMENTO COGENTI
Il quadro normativo tecnico, assunto quale riferimento cogente nello sviluppo della progettazione
strutturale è il seguente:
<1> D.P.R. n. 380 06/06/2001 “Testo unico delle disposizioni legislative e regolamentari in materia di edilizia”
<2> D.M. 14/01/2008 “Norme tecniche per le costruzioni”
<3> Circolare n. 617 del 02/02/2009 “Istruzioni per l’applicazione delle Nuove norme tecniche per le costruzioni
di cui al D.M. del 14/01/2008
<4> UNI EN 206-1: 2006 “Classi di esposizione ambientale per il calcestruzzo”
<5> UNI EN 1993-1-1:2005 “Eurocodice 3 – Progettazione delle strutture di acciaio, parte 1-1 regole generali e
regole per gli edifici
<6> Delibera della Giunta della Regione Emilia Romagna n. 2272/2016
Nel progetto in esame non è stato fatto uso di norme o documenti tecnici ad integrazione del quadro
normativo assunto quale cogente.
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Dati geotecnici condizioni non drenate
Azione sismica (punto 3.2 della <2>)
L’opera è realizzata in area posta in comune di Rubiera (RE), alla quota topografica di 53 m. s.l.m., in zona
sismica 3.
Le coordinate rappresentative dell’area sono:
Latitudine 44°,64396 N
Longitudine 10°,77928 E
Ai sensi del D.M. 14 gennaio 2008 “Norme Tecniche per le Costruzioni”, in ragione delle caratteristiche
dell’opera, si assume:
VN= vita nominale 50 anni (opere ordinarie)
Classe d’uso II (normale affollamento, opere infrastrutturali, costruzioni ordinarie)
Periodo di riferimento per l’azione sismica VR= VN⋅CU=50⋅1=50
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Dalla zonazione sismica si hanno i seguenti dati:
Nella fase di ricerca documentale, è stato possibile reperire tramite l’Amministrazione Comunale una
relazione geologica commissionata al Dott. Geol. Giorgio Gasparini, in occasione della realizzazione di un
fabbricato in un lotto adiacente a quello dei magazzini oggetto di verifica.
In tale occasione è stato condotto uno stendimento sismico, con tecnica MASW, che ha fissato per il suolo
in esame una Categoria C “Depositi di terreni a grana grossa mediamente addensati o terreni a grana fina
mediamente consistenti”, avendo misurato una velocità Vs30 pari a 237 m/s e una categoria topografica T1 a
cui corrispondono i seguenti coefficienti:
- coefficiente di amplificazione stratrigrafica SS=1.469;
- coefficiente di amplificazione topografica ST=1.000.
Nelle condizioni di carico sismiche, oltre all’addizionale sismica della spinta del terreno, vengono
conteggiati gli effetti inerziali ottenuti moltiplicando le masse per i corrispondenti coefficienti di intensità
sismica (kh e kv).
SPINTA DEL TERRENO E DEL SOVRACCARICO (STATICA)
coeff. di spinta attiva
λa=tg2 (π/4-Φ/2)
spinta terreno
St=1/2*γ*H2*λa (punto di applicazione a 1/3 di H)
spinta sovraccarico accidentale
Sqacc=q*H*λa (punto di applicazione a 1/2 di H)
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Si assume δ=2/3Φ
SPINTA DEL TERRENO IN CONDIZIONI SISMICHE
Noti:
ag/g=0.1617 SS=1.469 ST=1
Considerando la mensola libera di traslare o di ruotare in condizioni sismiche, si assume il fattore ββββm=0.24
(per categoria di suolo C ed essendo soddisfatta la seguente disequazione 0.1<ag/g≤0.2).
Si determinano i coefficienti di intensità sismica:
kh=βm*SS*ST*ag/g=0.0570
kv=±kh/2=±0.0285
tali coefficienti consentono il calcolo dei coefficienti di spinta attiva e passiva con la formula di Mononobe-
Okabe e si utilizzano anche per valutare le azioni sismiche sulle masse strutturali.
θ+=arctan[kh/(1+kv)]= 3°.1721
θ-=arctan[kh/(1-kv)]= 3°.3578
Fissato i=0° (superficie terrapieno orizzontale), e β=0 (pareti verticali), si applica Mononobe-Okabe per il
calcolo dei coefficienti di spinta attiva kas+ e kas- dai quali si ricavano le addizionali simiche relative alla
spinta del terreno.
Sul terreno di monte si è poi considerato un sovraccarico accidentale pari a:
q= 400 daN/mq.
Si considera inoltre l’addizionale sismica proporzionale al carico gravitazionale del muro.
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E. DESCRIZIONE DEI MATERIALI
La scelta dei materiali è finalizzata a garantire la necessaria durabilità delle caratteristiche fisiche e
meccaniche per tutta la vita utile prevista per la struttura.
CEMENTO ARMATO
Le opere di cemento armato in fondazione devono effettuarsi con i seguenti materiali:
o Calcestruzzo classe C25/30 (classe di esposizione ambientale XC2, in conformità con la UNI EN 206-1: 2006)
o Acciaio in barre tonde ad aderenza migliorata B 450 C controllato in cantiere
STRUTTURE DI FONDAZIONE IN C.A.
Si definisce una classe di esposizione ambientale XC2.
Rapporto A/C max 0.6
Contenuto minimo di cemento 300 daN/m3
Classe di resistenza minima (N/mm2) C25/30
Copriferro minimo (mm) 25
CALCESTRUZZO CLASSE C25/30
Resistenza caratteristica cilindrica a compressione fck=250 daN/cm2
Resistenza caratteristica cubica a compressione Rck=300 daN/cm2
Resistenza media a trazione fctm =26 daN/cm2
Resistenza caratteristica a trazione fctk =18.2 daN/cm2
Valore medio modulo di elasticità normale E=314758 daN/cm2
Valore medio modulo di elasticità tangenziale G=131149 daN/cm2
ACCIAIO B450C
Tensione caratteristica di rottura ftk = 5400 daN/cm2
Tensione caratteristica di snervamento fyk = 4500 daN/cm2
Valore medio modulo di elasticità normale E=2000000 daN/cm2
Valore medio modulo di elasticità tangenziale G=769231 daN/cm2
F. CRITERI DI PROGETTAZIONE E DI MODELLAZIONE
L’analisi strutturale è stata svolta risolvendo gli schemi a mensola sottoposti ad analisi statiche e sismiche
lineari.
Per i muri di sostegno devono essere effettuate le verifiche dei seguenti stati limite (par.
6.5.3.1.1delle <2>):
SLU di tipo geotecnica (GEO) e di equilibrio di corpo rigido (EQU)
- stabilità globale del complesso opera di sostegno-terreno;
- scorrimento sul piano di posa;
- collasso per carico limite dell’insieme fondazione-terreno;
- ribaltamento;
SLU di tipo strutturale (STR)
- raggiungimento della resistenza negli elementi strutturali.
Si adotta l’ approccio progettuale 2 che prevede un’unica combinazione di gruppi di coefficienti, da
adottare sia nelle verifiche strutturali sia nelle verifiche geotecniche.
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VERIFICA DI STABILITÀ GLOBALE OPERA DI SOSTEGNO-TERRENO
La verifica di stabilità globale del complesso opera di sostegno-terreno deve essere effettuata
secondo l’Approccio 1:
- Combinazione 2: (A2+M2+R2)
tenendo conto dei coefficienti parziali riportati nelle Tabelle 6.2.I e 6.2.II per le azioni e i parametri
geotecnici, e nella Tabella 6.8.I per le verifiche di sicurezza di opere di materiali sciolti e fronti di
scavo (γR=1).
SLU DI SCORRIMENTO
Le rimanenti verifiche (scorrimento, collasso per carico limite dell’insieme fondazione-terreno e
ribaltamento) vengono effettuate secondol’Approccio 2:
(A1+M1+R3)
tenendo conto dei valori dei coefficienti parziali riportati nelle Tabelle 6.2.I, 6.2.II e 6.5.I.
Le verifiche di tipo geotecnico sono effettuate secondo l’Approccio 2.
Le verifiche SLU di tipo geotecnico (GEO) sono effettuate considerando il muro controterra come corpo
rigido.
Per quanto riguarda le verifiche di tipo strutturale (SLV), il dimensionamento della ciabatta di fondazione e
della mensola verticale sono effettuati considerando lo schema statico di trave incastrata.
G. COMBINAZIONI DELLE AZIONI
Vedi paragrafo D.
H. METODO DI ANALISI
Vedi paragrafo F.
I. CRITERI DI VERIFICA AGLI S.L. INDAGATI IN PRESENZA DI AZIONE SISMICA
Per i muri di sostegno devono essere effettuate le verifiche dei seguenti stati limite (par.
6.5.3.1.1delle <2>):
SLU di tipo geotecnica (GEO) e di equilibrio di corpo rigido (EQU)
- stabilità globale del complesso opera di sostegno-terreno;
- scorrimento sul piano di posa;
- collasso per carico limite dell’insieme fondazione-terreno;
- ribaltamento;
SLU di tipo strutturale (STR)
- raggiungimento della resistenza negli elementi strutturali.
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J.2 GIUDIZIO MOTIVATO DI ACCETTABILITA’ DEI RISULTATI
Vista la limitata rilevanza dell’intervento in oggetto, si omettono i contenuti del presente paragrafo.
K. CODICE DI CALCOLO
Per la modellazione del muro di sostegno è stato utilizzato il foglio di calcolo PROGETTI E CALCOLO DI
GEOTECNICA CON EXCEL, terza edizione, aggiornata e ampliata secondo le NTC 2008, di Marco Mancina,
Roberto Nori, Pia Iasiello, DEI s.r.l. TIPOGRAFIA DEL GENIO CIVILE.